アフィニティクロマトチップを目指した反応性PEG化磁気ナノ粒子の調製と表面処理

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14040218
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 長崎 幸夫 東京理科大学, 基礎工学部, 助教授 (90198309)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大塚 英典 物質・材料研究機構, 生体材料研究センター・主任研究員 (00344193)
• Keywords: マイクロチップ / 磁気ビーズ / 非特異吸着抑制 / 分散安定化 / アフィニティークロマトチップ / ナノ分析

Research Abstract

最近、磁性粒子を利用した免疫診断やDNA分析の例は数多く報告されている。しかしながらこれらの殆どで粒子の分散安定性、非特異吸着抑制能が十分でなく、期待する成果が得られていないのが現状である。申請者らの特徴は粒子そのものに申請者らが創出してきた材料を表面処理しているため、極めて高性能・高感度で分子認識が可能である。一方、マイクロチップの診断法への利用はほとんど電気泳動の小型化のアプローチのみに限られており、本申請のように非特異吸着抑制・磁場誘導・アフィニティークロマトを組み合わせたファブリケーション技術は殆ど見あたらず、本申請の研究の達成によりマイクロチップの新しい展開が加速されることが期待できる。
本研究では両末端に異なる官能基を有する「ヘテロ2官能性ポリエチレングリコール(PEG)の合成」、これを利用した「表面に反応性PEGブラシを有する磁性ナノ粒子の調製」、この磁性ナノ粒子表面処理による「非特異吸着を抑制した磁場制御可能界面の構築」さらには「磁場制御可能なアフィニティークロマトチップ」を作製する事を目標とした。
初年度はまず、反応性PEGブラシを表層に有する磁性ナノ粒子を以下のように調製を行った。i)シラノール末端を有するヘテロ2官能性PEG(CHO-PEG-Si(OCH_3)_3)の合成、ii)磁性ナノ粒子の表面処理、iii)PEG化磁性粒子での表面修飾、iv)PEG化磁性粒子表面特性
最後に次年度に予定しているチップ流路による集積化アフィニティクロマト構築の予備試験として百μm程度のガラスパターン流路への表面処理を行い、タンパク吸着特性、細胞分離特性に関して検討する。

Research Products

• [Publications] 長崎幸夫: "Eduardo Jule, Yukio Nagasaki and Kazunori Kataoka, Lactose-installed poly(ethylene glycol)-poly(D, L-lactide) block copolymer micelles exhibit fast-rate binding and high affinity towards a proteinbed simulating a cell surface. A surface plasmon resonance study"Bioconjugate Chemistry. 14. 177-186 (2003)
• [Publications] 長崎幸夫: "Fumiyo Kurusu, Hiroyuki Ohno, Mitsuhiro Kaneko, Yukio Nagasaki, Kazunori Kataoka, Functionalization of Gold Electrode Surface with Heterobifunctional Poly(ethylene oxide)s having both Marcapto and Aldehyde Groups"Polymers for Advanced Technologies. 14. 27-34 (2003)
• [Publications] 長崎幸夫: "Ogawa Ryutaro, Nagasaki, Yukio, Shibata Naoya, Otsuka Hidenori. Kataoka Kazunori, Core-Shell Type Polystyrene Latex Possessing Reactive PEG Brushes on the Surface for High Performance Immunodiagnostics"Polymer Journal. 34. 719-726 (2002)
• [Publications] 長崎幸夫: "Sugar-Installed Block Copolymer Micelles : Their Preparation and Specific Interaction with Lectin Molecules"Biomacromolecules. 2. 1067-1070 (2002)
• [Publications] 長崎幸夫: "Temperature-related change in the properties relevant to drug delivery of poly(ethylene glycol)-poly(D, L-lactide) block copolymer micelles in aqueous milieu"Journal of Controlled Release. 82. 359-371 (2002)
• [Publications] 長崎幸夫: "Eduardo Jule, Yukio Nagasaki and Kazunori Kataoka, A Surface Plasmon Resonance Study on the Interaction between Lactose-installed Poly(ethylene glycol)-Poly(D, L-lactide) Block Copolymer Micelles and Lectins Immobilized on a Gold Surface"Langmuir. 8. 10334-10339 (2002)
• [Publications] 長崎幸夫: "ナノマテリアル最前線 現実になった究極のものづくり -化学フロンティア,平尾 一之編"化学同人. 10 (2002)